低烟无卤阻燃电缆料的研制.pdf

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无锅轻工大学学报
Journal of Wuxi Uiniversity of I,ight Industry
Sep 2001
文章编号:1009-038X(2U01105-050-03
低烟无卤阻燃电缆料的硏制
倪忠武,陈明清,杨成,刘晓亚
(江大学化学与?枓工程学院,江苏.无锡214036)
摘要:以高密度聚乙烯(HDPE)与し酸乙烯共聚物(EVA)为基体材料,表面改性氢氧化镁
为.红为阻撚剂,通过蜉融共混的方法,得到了低烟无國且电嫙料.研究了FVA/ FIDPE的
不同配比、意氧化镁及红的不同用堂对材井力学性能和阻燃性能的影响.结果表明,当EVA/
HIPE为3:1,表面处理氢氣化镁用置为70份(以树脂100份计),皿然助剂红8份,和工助利6
俗时,所得到电缆井的物理杌梳性能和咀燃性能良,可满足实际生产的要
关键词:乙汚-酷験乙共物;高密嗖聚乙;低姻;无;氧化銭
中图分类号:O63
文献标识码:A
Preparation of Low-fume, Halogenless and Flame-retardant Cable
NI Zhong-bin, CHEN Ming-qing, YANG Cheng, IIL XL
School ofchemical and Material Engineerg. Southern Yangtez Univerisity. Wuxi 14036, C huna
Abstract (able jacket compound was developed on the basis of a lot of experiments and studes on rate
of EVA and HDPE, magnesium hvdroxide surface treating and osage, and flame retardant agent
The experiments showed that the rate of EVA and HDPE was 3: 1. the dosage of magnesium hydrox
de surf ce treating was 70 pieces, and the dosage of flame retardant agent red phosphor was 8 piexes
nnd curing aid-agent 6 pieces. This kind of compound has good physical mechanical property and Ex
cellent flarrre retardant
Key words: EVA; HDPE; low-fume: halogenless; magnesium hydroxide
近年来,人们发现火灾事故中的人员致死原因有低发烟量,产生气体腐蚀性低,利于工作人员安
0%以上与材料产生的浓悃和有毒气体有关.随全撒离现场的性能、即应使电缆具有无卤、低树
右我国现代工业的迅連发展,安全防患措施也应越燃等性能
夹載完善,在许多大型公共场所.为避免电缆着火
无卤阻燃材料在燃烧时发姻量少,产生较少或
造成的二次灾难に(电缆燃烧时产生大量的烟雾不产生卤化氨气体口.乙烯-醋酸乙烯共聚物
和酸性气体),对专供传輸电能和通讯倍号使用的(EVA)和高密度聚乙烯(HDPE)燃烧时的发烟量
电线电,不仅要求具有在电甥及周围环境着火低,产生的气体腐蚀性较低,适合作低无卤阻燃
时,具有可阻止火烙蔓延等阻燃性能,并能维持电电縱料的主体骨架材料.HDPE发烟量比EVA夏
缆洑续传输电能和通诹信号,而且在燃烧时还应具小,EVA与无机填料相容性比 HIDPE效果好,两者
收稿日期:2001-07-29;修订日期:2001-09-13.
作者筒介:倪忠(1969-),男,江苏启东入,工学学士;助理工.程师
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倪忠武等:低烟无齿阻猷屺计的研制
5l1
各具优点.木文主要从FVA与HDPE的不同配比,下先将IDPE.氢氧化镁、EVA和各种助剂混均
以及无机填料氢氧化镤的不同用量和填料表面处匀、混一定时间,出,在平板硫化机上分别別压成
理、阻橪助剂与加工動剂的使用对性能的影峒,来cma和3cm的试样
探寸低?无卤性燃电缆料的最佳配方
1.4性能测试
抗张强度和屽裂仰长率恻试:抖拉伸特性
1オ料与方法
按GB.T1140)-92.氧指教測试:按GB/T24U693
样品的尺为100~-150nm?6.Srnn:?3mn
.1试验用主要原料
EVA(VA质量分数18%)、韩国星公司握2结果与讨论
供;HDPE,牌号5000S,扬子石化公司提供;氧化
镁,用表面活性剂进行表面处理后使用
2.1EVA和HDPE的不同配比对低烟元卤阻燃电
1.2实验仪器与设备
缆料的力学性能的影向
双辊炼塑机,SK-160B,上.海轻化机被厂制;平
HDPE力学性能很好,发烟量很低,但由于分子
板硫化机,0.5,上海第一橡胶杌被厂制;拉伸试验是非极性,与无机填料都容性投差,FVA屮强度
机.LJ-10000、承德试验设备总厂制;氧指数测定比IIPE小,断裂伸长率比HDPE大、而且分子員
仪,HC-2,江苏江す分析牧器厂制:热空气老化箱,有极性键,与无机填料相容性较HDPE好,EVA
101A-2,上海实验仪器岂」制
和 HIPE进行共混(表1)、得到力学性能化并配且
1.3试榉制备
与无杋填科具有良好相容性的骨架料
将双辊炼塑杌升温至120じ左右,在姩融状态
表1不同IDPE/EVA配比的材料怕能
Tab 1 Material properties ut different ratiy of IIIE/EYA
材性能
FVA
EVA/FDPE3 1)EV/H IPE2 1 TVA/HPE1 1)FDPE
伸强度/MPa
了.3
17
]4
165
断裂伸长率/%
伸强度变化率「%
所裂伸长率变化率/%
氧指数{L(n)
29
法:1)实验条件采用热空气老化(135℃?10d)配方:主体骨架柄料为100份.氢氧化镁为U份,红陸8份,抗氧剂2.5份.
其他加工助剂6份
电缆料要求有一定的拉伸强度(10MPa)和多、尢其是断裂伸长率、当Mg(OH)2的添加量在
断裂仲长率(≥50%),为此,逃择台适的拉绅强度130(phr)以上,其断裂伸长率只有几「个百分点,难
和断裂仲长率骨架材科很重要.根据表1可知以达到实际使用的要求.添加氢氧化镁后EVA
EVA/HDPE为3:1符台要求
HDPE的拉仲强度和断裂伸长率下降,主要原因是
2.2氢氧化镁阻燃剂用量对EVA和HDPE体系随着氢氧化镁用量的增大,塑料所占的量份下降
的拉忡性能和燃娆性能的影响
使得试样的形变量减少,可燃性下降.氨氧化镁的
氢氧化镁的阻燃机理是分解时吸收大量燃烧微粒随其用量的增加,容易通过表面吸附作用凝聚
热,降低体系的温度、使材料不易蓄火;生成的氧化成一团,称为附聚体.在附聚体内部徽粒按最紧密
镁沉积在材料表面,起隔绝空气的作用:生成的大堆积方式排列,且微柆间有气隙,附聚体表面又被
量水蒸汽会稀释燃烧